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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
邓立红 肖领平 唐勇 宋先亮
为了促进废纸类生物质资源的回收利用,采用蒸汽爆破、NaClO2处理、NaClO2结合NaOH处理、NaOH处理和氨水浸泡这5种方法对废鞋盒碎片进行预处理,以改善废纸的纤维素酶水解。分析了预处理后废纸中木素和半纤维素含量、纤维的表面结构和结晶度的变化,并探讨了这些变化对纤维素酶水解效果的影响。结果表明:蒸汽爆破预处理对木素和半纤维素的去除效果最好,碱处理对半纤维素的去除效果不好。预处理使原料的表面变得粗糙,尤其是NaOH处理导致的变化最大。预处理后,原料的结晶度有升有降。酶解试验表明木素和半纤维素的含量、原料表面粗糙程度与纤维素酶水解速率之间均不存在明显的相关性。但是结晶度与纤维素酶水解速率关系...
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
刘力 周建钟 余世袁 单谷
高节竹笋加工废料笋蔸蛋白质含量高达２０．６％，而木素含量仅为２．７％；笋壳的蛋白质含量为１２．３％，纤维素、戊聚糖和木素含量分别为３２．８％，２５．０％和１３．２％。笋壳经稀硫酸预处理后，用里氏木霉作产酶菌，５ｄ后可得到滤纸酶活为１．９ＩＵ·ｍＬ－１的酶液，产酶渣蛋白质含量提高１倍，达２５．４％。用自产酶液酶解预处理后的废料，酶用量为１２ＩＵ·ｇ－１绝干原料时，笋壳和笋蔸的酶解得率分别为８０．１％和８２．０％。酶水解液和预处理液可培养酵母，产酶渣和酶解渣饲用价值提高
关键词：
笋加工废料 高节竹 纤维素酶 饲料
[期刊] 林业科学
[作者]
蒋康杰 吴文娟 黄丽菁 李家全 黎孔燕
【目的】以杨木、桉木和相思木木质素为原料，探究纤维素酶在不同材种木质素及模拟底物上的吸附行为，为木质纤维原料预处理技术选择和酶水解转化成本降低提供参考。【方法】采用二维核磁方法分析提取木质素的组成结构，应用旋涂法制备木质素及木质素/纤维素生物传感器，并对酶吸附前后的表面形貌进行表征，利用耗散型石英晶体微天平技术原位、实时探究不同材种木质素吸附纤维素酶影响底物酶水解的规律。【结果】杨木、桉木和相思木分离木质素纯度高，均为GS型木质素（杨木、桉木和相思木木质素S/G比分别为1.09、1.73和1.22），木质素结构单元之间的主要连接方式是β—O—4结构。AFM显示，底物水解过程中纤维素酶可均匀分布在底物及木质素表面且结合紧密，酶水解后桉木木质素粗糙度高于杨木和相思木。经QCM-D分析木质素吸附纤维素酶的能力大小为杨木<相思木<桉木。【结论】原料酶水解过程可分为吸附、快速水解、缓慢水解和水解平衡4个阶段。同结构单元类型的木质素对纤维素酶表现出的吸附能力不同，较高S/G比的木质素与纤维素酶之间的非生产吸附越多，导致酶与纤维素之间吸附位点减少，达到最大转化率所需时间更长，水解程度较低。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
索风梅 王浩杰 丁中文 徐天森
纤维素酶是天牛体内重要的消化酶类,本文以松墨天牛为对象,研究了该虫肠道纤维素酶随禁食时间、取食时间不同的变化规律。结果显示,随着禁食时间的延长,纤维素酶3种组分酶活性均表现为先升高,后降低;而随着取食时间的延长,松墨天牛体内的纤维素3种组分酶活性变化规律相一致,由开始的低活性逐渐升高,并最终趋于稳定。
关键词：
松墨天牛 纤维素酶 取食条件
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
秦书百川 刘彦涛 卜令习 赵鹏翔 蒋建新
慈竹作为一种富含纤维素、分布广泛的草类资源，是生产纤维素燃料乙醇的潜在原料。本文采用碱性亚硫酸盐法与低压蒸汽爆破相结合对慈竹原料进行预处理，在保留碳水化合物的同时能够有效脱除大量木质素进而提升后续的纤维素酶水解效率。通过正交试验确定最优工艺条件为反应温度１４０℃、亚硫酸盐用量４０％、氢氧化钠用量１５％。水解试验中加入质量分数５％的最优工艺条件预处理慈竹原料７２ ｈ，纤维素酶解生成葡萄糖得率达到８８．５４％。在此基础上将碱性亚硫酸盐与低压蒸汽爆破预处理相耦合，有效简化了预处理工艺并降低成本，可实现慈竹原料＂一步法＂高效预处理，纤维素保留率为８９．２５％，葡萄糖得率达８７．２５％。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李顺峰 刘丽娜 许方方 田广瑞 高帅平 魏书信 崔国梅 王安建
【目的】为破坏木质生物质天然抗降解屏障，促进木质生物质高效转化利用，筛选出适宜的热预处理方式。【方法】以栎木为研究对象，利用质量法/体积法、范式抽提法对高温蒸汽处理、固态汽爆处理和挤压膨化处理栎木的物理性质、木质纤维素含量进行测定，采用傅里叶变换红外光谱、X-射线衍射法对其木质官能团和纤维素相对结晶度进行分析。【结果】挤压膨化处理可显著改变栎木的形貌，持水力和比孔隙率分别为对照的3.2倍和4.71倍，容重降低至对照的1/4。各热预处理均可显著降低栎木木质纤维素含量，挤压膨化处理后木质纤维素含量显著下降，纤维素、半纤维素和木质素含量分别比对照组降低了22.60%、15.85%和7.9%。傅里叶变换红外光谱显示，各热预处理栎木均具有木质特征官能团，挤压膨化处理I_(898)/I_(1 509)比值显著增大，说明纤维素被富集。经不同热预处理后栎木仍具有典型的纤维素X-射线衍射特征，晶体结构峰形未发生改变，但强度不同程度变弱；相对结晶度不同程度增大，固态汽爆处理和挤压膨化处理后相对结晶度显著升高，表明结晶区的纤维素被更多地暴露出来。【结论】挤压膨化处理可显著改变栎木物理性质，降低木质纤维素含量，暴露结晶区纤维素，有利于木质生物质的高效转化利用。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
司美茹 薛泉宏 蔡艳
采用混合培养法 ,研究了假丝酵母对黑曲霉和烟曲霉固态发酵中纤维素酶及淀粉酶活性的影响。结果表明 :1接入少量假丝酵母混合培养 ,可明显提高黑曲霉和烟曲霉纤维素酶系中滤纸酶、羧甲基纤维素酶、微晶纤维素酶及淀粉酶的活性。混合培养时 ,黑曲霉发酵产物中上述 4种酶的峰值酶活较黑曲霉单独培养时分别提高 36 .1% ,11.1% ,16 .2 %及 4 1.8% ;烟曲霉分别提高 2 4 .9% ,5 2 .8% ,4 0 .8%及 16 3.5 %。 2混合培养时 ,在黑曲霉和烟曲霉中 ,除黑曲霉的滤纸酶和淀粉酶外 ,其余纤维素酶和淀粉酶的产酶高峰期较单纯培养提前 2 4 h出现 ,接入酵母菌加快了...
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
陈路劼 刘斌 林白雪 何柳 张宁 吴祖建 谢联辉
从福州永泰温泉分离到1株降解纤维素嗜热菌,通过形态特征和16S rDNA序列鉴定,将其命名为地芽孢杆菌(Geobacillussp.)TC-S8.采用3,5-二硝基水杨酸显色法(DNS法)对菌株TC-S8产胞外纤维素酶的发酵条件及酶性质进行研究.在培养基的初始pH为6.5,温度为60℃,装液量20%,接种量2%,摇床转速为120 r.min-1的条件下培养36 h,菌株TC-S8产酶量达到最大(229 mU.mL-1).其分泌的纤维素酶最适作用温度为60-70℃,最适pH为7.0.纤维素酶降解产物主要为葡萄糖,并有少量纤维二糖.
关键词：
嗜热菌 降解纤维素 耐高温纤维素酶
[期刊] 林业科学
[作者]
邹春阳 吴文娟
【目的】以稻草、芦草和竹子中不同结构单元木质素为研究对象，借助耗散型石英晶体微天平（QCM-D）技术，原位、实时探究不同结构单元分离木质素与酶吸附的动态行为，为木质素对生物质酶水解的影响提供理论基础、对木质纤维素的高效利用进行定向调控。【方法】原料化学成分参照标准方法测定，分离木质素结构经红外、凝胶渗透色谱和碱性硝基苯氧化表征，采用原子力显微镜观察木质素薄膜表面形貌，借助QCM-D技术分析纤维素酶在木质素薄膜上的吸附行为。【结果】分离木质素均为GSH型木质素，纯度高，含糖量约10%，分子质量接近，约5 000；硝基苯氧化结果显示，稻草、芦草和竹子中木质素结构单元存在差异，竹子中木质素未缩合单元得率最高，为444.4 g·kg~(-1),S/G比为1∶0.6，芦草、稻草中木质素S/G比均为1∶1.1；经QCM-D分析，竹子木质素薄膜对纤维素酶吸附速率最快、吸附量最大，芦草和稻草木质素薄膜对纤维素酶的吸附速率和最大吸附量相近；停止通酶后，用缓冲液冲洗，纤维素酶附着在木质素上难以被洗脱。酶吸附过程中3种木质素表面均具有较好的黏弹性，且黏弹性差异不大。【结论】稻草、芦草和竹子中木质素对纤维素酶均有明显吸附作用，来源不同的木质素但结构单元相同，对纤维素酶吸附能力相同；木质素结构单元不同，对纤维素酶吸附能力不同。纤维素酶在木质素薄膜表面上结合紧密，难以脱附，S/G比较高的木质素，其纤维素酶吸附能力较强，在纤维素酶水解中产生更多无效吸附，导致葡聚糖转化效率降低。
[期刊] 林业科学
[作者]
沙如意 张沙沙 余瞻 赵福权 蔡成岗 肖竹钱 毛建卫
木质纤维素类生物质是地球上最丰富的可再生资源。为提高木质纤维素类生物质的转化率,提升纤维素酶的水解效率和可发酵性糖产量,降低纤维素酶的使用量和生物质转化成本,对木质纤维素类生物质进行预处理十分必要;然而,木质素、纤维素和半纤维素之间的天然屏障限制了纤维素酶对纤维素组分的酶解。木质纤维素类生物质预处理主要有物理法、化学法、物理化学法和生物法,目前更多采用质量分数小于4%的稀酸法(如盐酸、硫酸和硝酸等,120～210℃)、高温热水法、蒸汽爆破法和液相水热法等,不同预处理方法对木质素或大部分半纤维素的溶解和去除有利于提高纤维素酶的可及性。木质素对纤维素酶解具有明显抑制作用,通过预处理降低木质素含量有利于提高纤维素酶解效率。木质纤维经稀酸或高温热水等预处理后,Klason木质素相对含量反而会增加。在木质纤维素类生物质预处理过程中,木质素液滴可能以假木质素形式沉积于纤维素表面,使其比天然木质素更加抑制纤维素酶解。本研究首先概述生物质预处理过程中木质素液滴和假木质素的形成过程,提出假木质素产生的可能机制,并对其组成和性质进行综述;然后阐述木质素液滴和假木质素对木质纤维酶解的影响;最后总结假木质素形成的调控策略。假木质素的形成过程属于非均相反应过程,受传质扩散(分子水平)和流动(宏观统计水平)的影响,可从介尺度行为研究假木质素的形成机制,同时建立相关模型和理论实现其科学的定量描述和定向调控,这不仅有利于木质纤维素类生物质炼制工艺的发展,也有利于促进跨学科科学规模的形成。
关键词：
木质纤维 假木质素 纤维素酶 生物质
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李敏 李轶冰 杨改河 王晓娇 任广鑫 冯永忠
【目的】研究尿素和纤维素酶对厌氧发酵产气效果的影响,为解决沼气发酵原料利用率低、实际沼气转化率和沼气产气量低等问题提供科学依据。【方法】以鸡粪和玉米秸秆(干物质(TS)质量比为2∶1)为原料,采用自行设计的可控性恒温厌氧发酵装置,控制TS质量分数为8%,温度为(30±1)℃,在厌氧发酵的前期(装料时)、中期(正常发酵15 d时)和末期(正常发酵30 d时),分别添加尿素和纤维素酶,添加水平均设5,10,15,20 g/kg 4个水平,进行为期46 d的厌氧发酵,研究尿素和纤维素酶不同添加时期及不同添加水平对厌氧发酵产气特性的影响。【结果】尿素和纤维素酶的3个不同添加时期对产气量均没有显著影响,...
关键词：
尿素 纤维素酶 厌氧发酵
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
刘海艳 白龙 赵海波 杨明明 曹斌云
为寻找新纤维素酶和纤维素酶基因资源,以羧甲基纤维素钠(CMC)改良的BHM培养基筛选菌株,经初筛和复筛筛选出目的菌株后,采用革兰氏染色法和16SrDNA基因片段比对法对筛选出的菌株进行鉴定;设计引物对P扩增其纤维素酶基因,连于pET-28a(+)载体构建原核表达载体并转入大肠杆菌BL21(DE3)进行表达,表达结果采用SDS-PAGE和测定表达产物活性的方法来检验。结果显示,本研究成功筛选出一株新的具有较高纤维素酶活的短小芽孢杆菌BY-1,该菌所产纤维素酶具有较好的热稳定性和酸碱稳定性,最适宜温度和pH分别为55℃和7.45,在此条件下最高酶活性为0.921 6μmol/(mL.min);此外...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
冯月 蒋建新 朱莉伟 菅红磊
该文评价了4种商业纤维素酶的总酶活力、内切葡聚糖酶活力、外切葡聚糖酶活力及纤维二糖酶活力,并分析了不同来源的纤维素酶制剂混合后的酶活力的变化,以及表面活性剂对酶活力的影响。结果表明:纤维素酶复合酶系中的纤维二糖酶是影响整个纤维素酶活力的重要因素,且不同来源的纤维素酶中的内切、外切葡聚糖酶及纤维二糖酶之间存在同工酶的效应;加入的表面活性剂浓度不同,对各种酶制剂的酶活力影响不同。向其中两种混合后的纤维素酶中加入0.01%浓度的表面活性剂Tween 80,可以提高酶活力,促进纤维素的降解。
关键词：
纤维素酶 酶活评价 协同作用 表面活性剂
[期刊] 林业科学研究
[作者]
索风梅 林长春 王浩杰 丁中文 徐天森
以松墨天牛幼虫为实验材料,研究了其肠道内纤维素酶的组成和酶解动力学特征等。结果表明,松墨天牛幼虫肠道内有完整的纤维素酶系,其中以C1酶活性最强,Cx酶次之,β l,4 葡萄糖苷酶活性最弱;C1酶、Cx酶和β 葡萄糖苷酶3者的最适作用温区分别为35～55、45～55、40～50℃,最适pH值分别为5 0、5 6、5 0;Cx酶具有最强的热稳定性(65℃,2h),C1酶次之(55℃,2h),β l,4 葡萄糖苷酶最低(50℃,1h)。此外动力学参数比较揭示,C1酶具有最大的Vmax和Km,分别为1 0838和0 7632,β l,4 葡萄糖苷酶和Cx酶分别具有最小的Km(0 1832)和Vmax(...
[期刊] 林业科学研究
[作者]
王浩杰 索风梅 郭付新 徐天森 丁中文
选用生产上较常用的Ag+、Na+、Ca2+、Cu2+、Mn2+、Pb2+、Zn2+、Fe2+共8种金属盐离子进行试验,研究其在活体条件下对松墨天牛纤维素酶3种组分(Cx酶、C1酶和β-葡萄糖苷酶)活性的影响。结果表明:处理24 h后,Fe2+对纤维素酶有明显的激活作用,离子浓度为1、2 mmol.L-1时Cx酶分别增加4.35%和9.76%,而其余7种离子则抑制纤维素酶的活性,尤其Ag+、Cu2+和Pb2+抑制纤维素酶活性作用效果显著,低浓度时Cx酶分别下降35.20%、36.84%和32.49%;但处理7 d后,参试的8种金属离子对该纤维素酶系表现为一致的抑制作用。随着离子浓度(0.1~50...
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